一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113355529A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110660917.4(22)申请日2021.06.15(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人闫柏军李有余(74)专利代理机构北京鑫瑞森知识产权代理有限公司11961代理人韩凤颖(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B1/24(2006.01)C22B1/02(2006.01)C22B34/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法(57)摘要本发明提供了一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法，属于高炉渣回收技术领域。本发明是将含钛高炉渣进行粉碎后加入纳米氧化铁和碳粉，并制成直径为6～8mm的球团，在惰性气氛下对球团进行焙烧处理，形成含有Fe‑Ti‑O磁性钛富集相的高炉渣，最后经过磁选得到富集相。本发明能够在较低温度下实现钛的富集，进而具有能耗低，污染少，工艺简单的优点，既能实现钛资源的回收利用，又能减少含钛高炉渣堆存对环境的影响。CN113355529ACN113355529A权利要求书1/1页1.一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将二氧化钛含量为5～10wt％的高炉渣进行球磨粉碎，过筛后得到粒径≤0.074mm的含钛高炉渣；2)在粉碎后含钛高炉渣中加入纳米Fe2O3和碳粉，充分混合后加入适量水制成6～8mm球团，所述含钛高炉渣、纳米Fe2O3和碳粉的摩尔比为3～7:1:0.75，所述纳米Fe2O3的粒径为30～100nm；3)将所述球团烘干后置于高温炉中，并通入惰性气氛，升温至1000℃～1400℃后进行焙烧，所述升温程序是先以8～10℃/min的升温速率升至200～300℃；然后再以3～5℃/min的升温速率升至500～800℃，保温10～60min后再以3℃/min的升温速率升至焙烧温度，并焙烧3h～5h后形成含有Fe‑Ti‑O磁性钛富集相的高炉渣；4)将步骤(3)处理后的高炉渣进行粉碎处理，粉碎后的粒径≤0.074mm；5)将步骤(4)粉碎后的高炉渣进行磁选分离，得到Fe‑Ti‑O磁性钛富集相和尾渣。2.根据权利要求1所述从含钛高炉渣中富集金属钛的方法，其特征在于，所述纳米Fe2O3的粒径为40～60nm。3.根据权利要求1所述从含钛高炉渣中富集金属钛的方法，其特征在于，步骤3)中所述高温炉为管式炉。4.根据权利要求1所述从含钛高炉渣中富集金属钛的方法，其特征在于，步骤3)中所述惰性气氛为氩气，所述惰性气氛的流速为200mL/min。2CN113355529A说明书1/4页一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法技术领域[0001]本发明涉及高炉渣回收技术领域，具体涉及一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法。背景技术[0002]金属钛具有耐高温、耐腐蚀、比强度高且无毒害的特点，因而被广泛应用于航空航天、海洋资源开发、化工和医疗器械等领域。我国蕴藏着大量的钛资源，绝大部分以钛磁铁矿和钛铁矿的形式存在，其中又以钛磁铁矿储量最大，在炼铁过程中，大量的钛随铁精矿烧结一起进入高炉，最终形成含钛高炉渣，其所含钛资源量可占我国现有钛资源总量的50％，因而通过含钛高炉渣提钛是获取钛资源的重要途径和战略保障。[0003]由于含钛高炉渣中的钛是以弥散状分布于多种矿物相中，难以用常规选矿方法分离，导致大部分含钛高炉渣一直处于废弃状态。目前仅攀枝花地区的堆存量就已超7000万t，每年还在以近400万t的速度递增，且其中含有钛、钒、铬、锰等金属元素，既污染了环境又浪费了宝贵的资源。[0004]目前含钛高炉渣提钛工艺包括制备钛硅合金、酸碱浸出法、高温碳化‑低温氯化、选冶结合等。钛硅合金法应用场合相对有限，需求量少；酸碱法会消耗大量的浸出剂，并产生二次污染；碳热还原工艺参数的精确控制难以掌握，同时存在氯化残渣难以处理的问题；而选冶结合是当前较为可行的提钛工艺路线，比如高温下含钛高炉渣中钛是以钙钛矿相析出+浮选，该工艺具有清洁、成本低和处理量大的优点，但钙钛矿晶粒大小不均、分选难度高，导致钛的回收率低。另外钙钛矿富钛料的利用成本高，仅处于实验室小试阶段(马俊伟，隋智通，陈炳辰.改性高炉渣中钛的赋存状态及分离可能性的研究[J].矿产综合利用，2000，(2)：22‑26.)。[0005]在高温矿相转变(钙钛矿转变为金红石)+超重力分离用于制备金红石陶瓷的技术中(DuY,GaoJG,LanX,etal.RecoveryofrutilefromTi‑Bearingblastfurnaceslagthroughphasetransformationandsup